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BIOINGENIERIE ET DYNAMIQUE MICROBIENNE AUX INTERFACES ALIMENTAIRES

(Equipe Mixte de Recherche ISARA Lyon, Université Lyon 1)

Le laboratoire BIODYMIA, créé le 1er janvier 2011 sous la double tutelle de l’Université Lyon 1 et de l’ISARA Lyon est issu de la fusion du LRGIA (Laboratoire de Recherche en Génie Industriel Alimentaire) et de l’unité EMC (Ecosystèmes Microbiens Complexes).
Il regroupe sur ses 2 sites de l’Agrapôle à Lyon-Gerland (ISARA) et du technopole Alimentec (dans les locaux du site de Bourg en Bresse de l’IUT Lyon 1) environ 25 personnes dont 12 enseignants-chercheurs.

Photo : ©Eric Le Roux/Communication/UCBL

L’enjeu des recherches conduites par l’équipe concerne la maîtrise de la qualité microbiologique des productions alimentaires avec une focalisation sur les produits frais et les surfaces à leur contact au cours de leur élaboration puis de leur conservation.

La question de la dynamique microbienne aux interfaces alimentaires est centrale dans ces travaux. Ceux-ci concernent par exemple :

  • L’étude des interactions entre les consortia microbiens présents sur une planche en bois employée pour l’affinage d’un fromage traditionnel et des micro-organismes pathogènes, renvoyant alors notamment à des questions d’écologie microbienne.
  • La cinétique à laquelle un film d’emballage doit relarguer un conservateur naturel vers la surface d’une matrice alimentaire à son contact pour y inhiber le développement de micro-organismes altérants ou pathogènes, renvoyant alors à des questions de bio-ingénierie.

- Site de Lyon (ISARA) :
ISARA, Département Production Agro-Alimentaire et Qualité, Agrapôle, 23 rue Jean Baldassini, F-69 364 Lyon cedex 07
Tel : +33 (0)4 27 85 85 85
Fax : +33 (0)4 27 85 86 37
E-mail : ydemarigny@isara.fr

- Site de Bourg en Bresse (IUT Lyon 1) :
Technopole Alimentec, rue Henri de Boissieu, F-01000 Bourg en Bresse
Tel : +33 (0)4 74 45 52 52
Fax : +33 (0)4 74 45 52 53
E-mail : pascal.degraeve@univ-lyon1.fr

Les sites

La recherche

Pour visualiser le poster de présentation des activités de recherche de BioDyMIA, cliquez sur l’icône ci-dessous :

PDF - 858 ko

La thématique de recherche de l’équipe s’inscrit dans le domaine de l’étude des interactions microbiennes aux interfaces, avec pour objectif la maîtrise des contaminations des aliments par les flores d’altération ou pathogènes au cours de leur itinéraire technologique d’élaboration puis de conservation.
L’activité du laboratoire dans le domaine de la maîtrise de la qualité hygiénique des aliments et de leur environnement de production porte ainsi à la fois sur :

- l’étude des mécanismes de biopréservation d’aliments traditionnels avec une expertise concernant les filières fromagères. Le laboratoire a ainsi participé à la mise en évidence de la présence de consortia microbiens inhibant le développement de souches de Listeria monocytogenes tout au long du cycle d’utilisation de planches en bois employées comme support d’affinage pour une production fromagère traditionnelle. Ce type de travaux contribue par exemple à établir les bases scientifiques nécessaires pour étayer des recommandations dans des guides de bonnes pratiques de fabrication destinés aux professionnels d’une filière de production.

  • Les objectifs sont de :
    • Prévenir les accidents technologiques,
    • Maintenir des pratiques en lien avec la typicité des produits alimentaires,
    • Garantir la qualité hygiénique et sensorielle des productions localisées

- le développement d’approches innovantes pour améliorer la qualité hygiénique des productions alimentaires. Celles-ci ont jusqu’à présent essentiellement reposé sur la fonctionnalisation de matériaux (par exemple d’emballage (films éther-cellulosiques, matériaux rigides biodégradables à base de farine de maïs) ou textiles (coton-polyester) par des molécules antimicrobiennes non volatiles (nisine, lysozyme, PHMB, argent…)). Ces agents antimicrobiens peuvent être incorporés dans ces matériaux au cours de leur élaboration ou déposés sur ces matériaux après celle-ci. Les modes d’incorporation et/ou les techniques de dépôt de ces agents antimicrobiens, la structuration de ces matériaux et la nature des interactions qu’ils établissent avec ces agents antimicrobiens sont autant de facteurs qui conditionnent leur stabilité comme leur activité antimicrobienne et leur mode d’action qui dépend notamment des cinétiques de transfert de ces agents antimicrobiens vers la surface des matrices alimentaires à leur contact.

La compréhension fine des mécanismes par lesquels des micro-organismes contribuent à la biopréservation d’aliments dans des systèmes traditionnels permet désormais aussi d’envisager d’étendre leur emploi à la conservation d’autres produits alimentaires tels que les produits frais ce qui constituerait une innovation tout à fait originale. Sur un plan scientifique, le développement de ces applications repose notamment sur la maîtrise des interactions microbiennes aux interfaces (en particulier à la surface des aliments et des matériaux à leur contact).

La conduite des travaux de l’équipe est ainsi fortement interdisciplinaire nécessitant d’associer des compétences en microbiologie, physico-chimie et biochimie des systèmes alimentaires (incluant les matériaux au contact des aliments). Le laboratoire est ainsi structuré en 3 pôles de compétences qui rassemblent chacun du personnel et des équipements sur les 2 sites de Lyon et de Bourg en Bresse. Un coordonnateur de chacun de ces 3 pôles participe à l’animation de l’équipe pour favoriser l’interdisciplinarité.

Les activités de recherche sont conduites avec des partenaires publics (collectivités territoriales notamment), des centres techniques et/ou des entreprises, soit dans le cadre d’appels d’offre régionaux, nationaux (ANR…) ou européens, soit dans le cadre de partenariats directs.

Production scientifique

Articles in international scientific journals of BIODYMIA

(Université Lyon 1 – ISARA Lyon)

former acronyms :

LRGIA (Université Lyon 1) and EMC (ISARA Lyon)

Liste des publications effectuées dans le cadre de l’unité (36 original research articles et 4 reviews*)

  • Les doctorants accueillis et inscrits en thèse au laboratoire sont co-auteurs de 25 de ces articles dont 18 en tant que 1er auteur.
  • Les doctorants ou chercheurs étrangers accueillis au laboratoire sont co-auteurs de 5 de ces publications.
  • 23 de ces publications ont au moins un co-auteur extérieur à BioDyMIA (collaborateurs d’autres laboratoires de recherche (21), de centres techniques ou d’entreprises (13))
  • 6 des publications sont liées à des collaborations internationales
  • 33 des 40 publications ont un 1er ou dernier auteur de BioDyMIA

(i) Publications en lien avec identification et caractérisation des agents de biopréservation

  • 1. Oulahal N., Adt I., Mariani C., Carnet-Pantiez A., Notz E., Degraeve P. (2009). Examination of wooden shelves used in the ripening of a raw milk smear cheese by FTIR spectroscopy. Food Control, 20, 658-663. (IF 2009 : 2,463)
  • 2. Dupas C., Adt I., Cottaz A., Boutrou R., Mollé D., Jardin J., Jouvet T., Degraeve P. (2009). A chromatographic procedure for semi-quantivative evaluation of caseinphosphopeptides in cheese. Dairy Science and Technology, 89, 519-529. (IF 2009 : 0,574)
  • 3. Dalmasso M., Hennequin D., Duc C., Demarigny Y. (2009). Influence of backslopping on the acidifications curves of "Tomme" type cheeses made during 10 successive days. Journal of Food Engineering, 92, 50-55. (IF 2009 : 2,313)
  • 4. Vera A., Rigobello V., Demarigny Y. (2009) Comparative study of culture media used for sourdough lactobacilli. Food Microbiology, 26, 728-733. (IF 2009 : 3,216)
  • 5. Mariani C., Oulahal N., Chamba J.-F., Dubois-Brissonnet F., Notz E., Briandet R. (2011). Inhibition of Listeria monocytogenes by resident biofilms present on wooden shelves used for cheese ripening. Food Control, 22, 1357-1362. (IF 2011 : 2,656)
  • 6. Demarigny Y., Dalmasso M., Tonleu A., Rigobello V., Beuvier E., Ly-Chatain M.-H., Bouton Y. (2011). Influence of the backslopping practice on the microbial diversity of the Lactococcus population in a model cheesemaking. Food and Nutrition Sciences, 2, 618-627. (IF=0,43 dans ISI Web of Knowledge)
  • 7. Adt I., Dupas C., Boutrou R., Oulahal N., Noël C., Mollé D., Jouvet T., Degraeve P. (2011). Identification of caseinophosphopeptides generated through in vitro gastro-intestinal digestion of Beaufort cheese. International Dairy Journal, 21, 129-134. (IF 2011 : 2,401)
  • 8*. Demarigny Y. (2012) Fermented food products made with vegetable materials from tropical and warm countries : microbial and technological considerations. International Journal of Food Science and Technology, 47, 2469–2476. (IF 2012 : 1,240)
  • 9. Vera A., Ly-Chatain M. H., Rigobello V., Demarigny Y. (2012) Description of a French natural sourdough over 10 consecutive days focussing on the lactobacilli present in microbiota. Antonie Van Leeuwenhoek, 101, 369-377. (IF 2012 : 2,072)
  • 10. Lignitto L., Segato S., Balzan S., Cavatorta V., Oulahal N., Sforza S., Degraeve P., Galaverna G., Novelli E. (2012). Preliminary investigation on the presence of peptides inhibiting the growth of Listeria innocua and Listeria monocytogenes in Asiago d’Allevo cheese. Dairy Science and Technology, 92, 297-308. (IF 2012 : 1,380)
  • 11. Chadeau E., Dumas E., Adt I., Degraeve P., Noël C., Girodet C., Oulahal N. (2012). Assessment of the mode of action of polyhexamethylene biguanide against Listeria innocua by Fourier transformed infrared spectroscopy and fluorescence anisotropy analysis. Canadian Journal of Microbiology, 58, 1353-1361. (IF 2012 : 1,199)
  • 12. Gemelas L, Rigobello V, Ly-Chatain MH, Demarigny Y (2013) Selective Lactococcus enumeration in raw milk. Food and Nutrition Sciences, 4, 49-58. (IF =0,43 dans ISI Web of Knowledge)
  • 13. Nguyen-Thi P., Dupas C., Adt I., Degraeve P., Ragon M., Missaoui M.-F., Novelli E., Segato S., Phan The D., Oulahal N. (2014) Partial characterisation of peptides inhibiting Listeria growth in two Alpine cheeses. Dairy Science and Technology, 94, 61-72. (IF 2012 : 1,380)
  • 14. Jrad Z., Girardet J-. M., Adt I., Oulahal N., Degraeve P., Khorchani T., El Hatmi H. (in press). Antioxidant activity of camel milk casein before and after in vitro simulated enzymatic digestion Mljekarostvo/Dairy (IF 2012 : 0,30)
  • 15.* Gemelas L., Degraeve P., Demarigny Y. (2014). The citrate metabolism in homo- and heterofermentative LAB : a selective means of becoming dominant over other microorganisms in complex ecosystems. Food and Nutrition Sciences, 5, 953-969. (IF =0,43 dans ISI Web of Knowledge)
  • 16.* Gharsallaoui A., Oulahal N., Joly C., Degraeve P. (in press) Nisin as a food preservative : Part 1 : Physicochemical properties, antimicrobial activity, and main uses. Critical Reviews in Food Science and Nutrition (revue acceptée en janvier 2013). (IF 2012 : 4,820)
  • 17. Jrad Z., El Hatmi H., Adt I., Girardet J.-M., Cakir-Kiefer C., Degraeve P., Khorchani T., Oulahal N. (2014) Antimicrobial, radical scavenging and angiotensin-I-converting enzyme inhibitory activities of camel colostrum, colostral whey, and milk proteins before and after hydrolysis by gastro-intestinal enzymes. Dairy Science and Technology, 94, 205-224 (IF 2012 : 1,380)

(ii) Publications en lien avec stratégies innovantes d’association agents de biopréservation-biopolymères

  • 18. Chollet E., Swesi Y., Degraeve P., Sebti I. (2009). Monitoring nisin desorption from a multi-layer polyethylene-based film coated with nisin loaded HPMC film and diffusion in agarose gel by an immunoassay (ELISA) method and a numerical modeling. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 10, 208-214. (IF 2009 : 2,174)
  • 19. Guiga W., Galland S., Peyrol E., Degraeve P., Carnet-Pantiez A., Sebti I. (2009). Antimicrobial plastic film : physico-chemical characterization and nisin desorption modelling. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 10, 203-207. (IF 2009 : 2,174)
  • 20. Guiga W., Swesi Y., Galland S., Peyrol E., Degraeve P., Sebti I. (2010). Innovative multilayer antimicrobial films made with Nisaplin® or nisin and cellulosic ethers : Physico-chemical characterization, bioactivity and nisin desorption kinetics. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 11, 352-360. (IF 2010 : 2,825)
  • 21. Chadeau E., Oulahal N., Dubost L., Favergeon F., Degraeve P. (2010). Anti-Listeria innocua activity of silver functionalised textile prepared with plasma technology. Food Control, 21, 505-512. (IF 2010 : 2,812)
  • 22. Messaoud M., Chadeau E., Brunon C., Ballet T., Rappenne L., Roussel F., Léonard D., Oulahal N., Langlet M. (2010). Photocatalytic generation of silver nanoparticles and application to the antibacterial functionalization of textile supports. Journal of Photochemistry and Photobiology A : Chemistry, 215, 147-156. (IF 2010 : 2,243)
  • 23. Brunon C., Chadeau E., Oulahal N., Grossiord C., Dubost L., Bessueille F., Simon F., Degraeve P., Léonard D. (2011). Characterization of PECVD-PVD transparent deposits on textiles to trigger various antimicrobial properties to food industry textiles. Thin Solid Films, 519, 5838-5845 (IF 2011 : 1,890)
  • 24. Brunon C., Bessueille F., Grossiord C., Chadeau E., Oulahal N., Darroux C., Ferreira I., Bourgeois M., Simon F., Rimbault F., Yu C., Léonard D. (2011). ToF-SIMS and XPS characterization of antimicrobial textiles for the food-processing industry. Surface and Interface Analysis, 43, 604-608. (IF 2011 : 1,180)
  • 25. Jbilou F., Galland S., Ayadi F., Belard L., Dole P., Desjardin V., Bayard R., Degraeve P. (2011). Biodegradation of corn flour-based materials assessed by enzymatic, aerobic, and anaerobic tests : influence of specific surface area. Polymer Testing, 30, 231-239. (IF 2011 : 1,608)
  • 26. Chadeau E., Brunon C., Degraeve P., Léonard D., Grossiord C., Bessueille F., Cottaz A., Renaud F., Ferreira I., Darroux C., Simon F., Rimbault F., Oulahal N. (2012). Evaluation of antimicrobial activity of a PolyHexaMethyleneBiguanide-coated textile by monitoring both bacterial growth (ISO 20743/2005 standard) and viability (Live/Dead® B-*ight™ kit). Journal of Food Safety, 32, 141-151. (IF 2012 : 0,820)
  • 27. Jbilou F., Ayadi F., Galland S., Joly C., Dole P., Belard L., Degraeve P. (2012). Effect of shear stress extrusion on plasticized corn flour structure : proteins role and distribution. Journal of Applied Polymer Science, 123, 2177-2183. (IF 2012 : 1,395)
  • 28. Jbilou F., Joly C., Galland S., Belard L., Desjardin V., Bayard R., Dole P., Degraeve P. (2013). Biodegradation study of plasticised corn flour / poly(butylene succinate-co-butylene adipate) blends. Polymer Testing, 32, 1565-1575. (IF 2012 : 1,646)
  • 29. Léonard L., Gharsallaoui A., Ouaali F., Degraeve P., Waché Y., Saurel R., Oulahal N. (2013). Preferential localization of Lactococcus lactis cells entrapped in a caseinate/alginate phase separated system. Colloids and Surfaces B : Biointerfaces, 109, 266-272. (IF 2012 : 3,554)
  • 30. Léonard L., Degraeve P., Gharsallaoui A., Saurel R., Oulahal N. (2014). Design of biopolymeric matrices entrapping bioprotective lactic acid bacteria to control Listeria monocytogenes growth : comparison of alginate and alginate-caseinate matrices entrapping Lactococcus lactis subsp. lactis cells. Food Control, 37, 200-209. (IF 2012 : 2,738)
  • 31. Messaoud M., Chadeau E., Chaudouët P., Oulahal N., Langlet M. (2014). Quaternary ammonium-based composite particles for antibacterial finishing of cotton-based textiles. Journal of Materials Science and Technology, 30, 19-29. (IF 2012 : 1,198)
  • 32. Khalil F., Galland S., Cottaz A., Joly C., Degraeve P.(2014) Polybutylene succinate adipate/starch blends : A morphological study for the design of controlled release films. Carbohydrate Polymers, 108, 272-280. (IF 2012 : 3,479)
  • 33. Bayarri M., Oulahal N., Degraeve P., Gharsallaoui A. (2014). Properties of lysozyme/low methoxyl (LM) pectin complexes for antimicrobial edible food packaging. Journal of Food Engineering, 131, 18-25. (IF 2012 : 2,276)
  • 34. Léonard L., Beji O., Arnould C., Noirot E., Bonnotte A., Gharsallaoui A., Degraeve P., Lherminier J., Saurel R., Oulahal N. (2015). Preservation of viability and anti-Listeria activity of lactic acid bacteria, Lactococcus lactis and Lactobacillus paracasei, entrapped in gelling matrices of alginate or alginate/caseinate. Food Control, 47, 7-19. (IF 2012 : 2,738)
  • 35.* Gharsallaoui A., Joly C., Oulahal N.,Degraeve P. (in press) Nisin as a food preservative : Part 2 : Antimicrobial polymer materials containing nisin. Critical Reviews in Food Science and Nutrition (revue acceptée en janvier 2013). (IF 2012 : 4,820) (iii) Publications sans rapport avec les 2 axes de BioDyMIA
  • 36. Dissa A.O., Desmorieux H., Degraeve P., Bathiebo J., Koulidiati J. (2011). Impact of fruit ripeness on physicochemical properties and convective drying characteristics of Kent mango (Mangifera indica L. cv. ‘Kent’). International Journal of Food Engineering, 7, Issue 3 (IF 2011 : 0,463)

Articles dans des revues internationales à comité de lecture ne disposant pas encore d’Impact Factor dans Journal of Citation Reports ou ISI Web of Knowledge (4 dont 1 article de revue*, toutes en lien avec en lien avec identification et caractérisation des agents de biopréservation) :

  • 37. Kouadio I.A., Oulahal N., Nguyen-Thi P., Adt I., Degraeve P. (2011). Study of the antimicrobial activities of Solanum indicum ssp. Distichum (Shumach and Thonning 1827) fruits (“gnangnan” berries) from a tropical humid zone (Côte d’Ivoire). International Journal of Biological and Chemical Sciences, 5, 1190-1200.
  • 38. Ly-Chatain M.-H., Durand L., Rigobello V., Vera A., Demarigny Y. (2011). Direct quantitative detection and identification of lactococcal bacteriophages from milk and whey by real-time PCR : application for the detection of lactococcal bacteriophages in goat’s raw milk whey in France. volume 2011, article ID 594369, 9 pages International Journal of Microbiology
  • 39. Ly-Chatain MH, Moussaoui S, Vera A, Rigobello V, Demarigny Y (2013) Antiviral effect of cationic antimicrobial compounds on bacteriophages. Frontiers in Microbiology, 4(3), 1-6. (IF attendu pour juillet 2014)
  • 40. * Ly-Chatain M.H. (2014). The factors affecting effectiveness of treatment in phages therapy. Frontiers in Microbiology, 5, article number 51, DOI:10.3389/fmicb.2014.0005. (IF attendu pour juillet 2014)

Collaborations

Collaborations nationales :

Établissements universitaires et de recherche :

- INSA de Lyon

  • Laboratoire de Génie Civil et d’Ingénierie Environnementale

- Institut National de la Recherche Agronomique (UMRs avec AgroParisTech, AgroCampusRennes et l’Université de Reims)

  • Bioadhésion et Hygiène des Matériaux (UBHM), Dr Romain BRIANDET, Massy
  • Fractionnement des Agro-Ressources et Environnement (FARE), Dr Patrice DOLE, Reims
  • Sciences & Technologies du Lait et de l’Œuf , Dr Valérie GAGNAIRE, Rennes

- AgroSup’ Dijon

- AgroParisTech

- Université Jean Monnet, Saint-Etienne.

Réseaux nationaux

- RMT Propack Food

  • coordination de recherches dans le domaine de l’emballage des aliments réalisées dans les universités, à l’INRA, dans les centres techniques (ACTIA, MAP).

- RMT CHLEAN

  • Conception Hygiénique des Lignes & Equipements et Amélioration de la Nettoyabilité

- Réseau National Biofilms

  • réunions des groupes s’intéressant aux biofilms microbiens

Centres techniques

- Actilait/Institut Technique des Produits Laitiers (Bourg-en-Bresse)

  • hygiène & produits laitiers, fragments peptidiques bioactifs de protéines laitières

- Centre Technique de la Conservation des Produits Agricoles (Bourg-en-Bresse)

  • sécurité alimentaire des emballages

- Pôle Européen de Plasturgie

  • emballages actifs & biodégradables

- Institut Français du Textile et de l’Habillement

  • textiles antimicrobiens

Industriels

- Philibert Savours

Collaborations internationales :

- Universita di Padova (Padoue, Italie) :

Peptides antimicrobiens dans le fromage d’Asiago

  • Dr Severino SEGATO (Dept of Animal Science)
  • Pr Enrico NOVELLI (Dept of Public Health, Comparative Pathol. and Veterinary Hygiene)

- Institut des Régions Arides (Medenine, Tunisie) :

Composés antimicrobiens du lait de chamelle

  • Pr Touhami KHORCHANI,
  • Dr Halima EL HATMI,
  • Zeineb JRAD (doctorante)

- Université de Carthage / INSAT (Tunis, Tunisie)

- Faculty of Food Science & Technology (Hô Chi Minh Ville, Vietnam) :

Mécanismes de bioprotection par les bactéries lactiques d’aliments fermentés traditionnels

  • Pr Dong PHAN THE,
  • Phuong NGUYEN THI (doctorante)

Informations pratiques

BioDyMIA

  • Site de Bourg en Bresse (IUT Lyon 1)

Technopole Alimentec,

rue Henri de Boissieu,

01000 Bourg en Bresse

Tel : +33 (0)4 74 45 52 52

Fax : +33 (0)4 74 45 52 53

E-mail : Biodymia.direction@univ-lyon1.fr

  • Site de Lyon (ISARA) :

ISARA,

Département Production Agro-Alimentaire et Qualité,
Agrapôle,

23 rue Jean Baldassini,

69364 Lyon cedex 07

Membres

Les thématiques de BioDyMIA étant pluridisciplinaires, le laboratoire est organisé en trois pôles de compétences qui interagissent : biochimie analytique, microbiologie, physicochimie/procédés. Cliquez dans le menu de gauche pour accéder aux C.V. des membres du laboratoire (en anglais).

Pôle Biochimie Analytique

PDF - 75.7 ko

Pascal Degraeve

PDF - 89.3 ko

Coralie Dupas-Farrugia

Pôle Physico-chimie/Procédés

Pôle Microbiologie

Service Technique

Service Administratif

Plaquette du laboratoire

Cliquez sur l’image pour visionner ou télécharger la plaquette du laboratoire au format .pdf :

PDF - 1.3 Mo

Thèses en cours

Stagiaires, Doctorants...

BioDyMIA accueille régulièrement de nombreux stagiaires de tous horizons, ainsi qu’un certain nombre de doctorants et post-doctorants. Les lister tous ici serait impossible, mais nous les remercions chaleureusement pour leur contribution aux travaux de recherche de l’équipe.

La joyeuse équipe de non-permanents en juin 2012 :

...et leurs successeurs de 2013 :

Thèses soutenues

Ces travaux de thèse ont été effectués en entier ou en partie au laboratoire :

et Docteurs de BioDyMIA

Ils/Elles ont travaillé à BioDyMIA, pour 3 ans ou pour un moment, et ont obtenu le titre de Docteur :

Doctorants...

Cliquez sur le nom du doctorant pour voir son C.V.. (en anglais)

Post-Doctorants